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极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t几何意义的应用

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极坐标与参数方程专题(1)——直线参数t几何意义的应用

1.(2018?银川三模)在平面直角坐标系xoy中,以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=4cosθ,直线l的参数方程为:于M,N两点.

(Ⅰ)写出曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程; (Ⅱ)若P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值.

解:(Ⅰ)根据x=ρcosθ、y=ρsinθ,求得曲线C的直角坐标方程为y2=4x, 用代入法消去参数求得直线l的普通方程x﹣y﹣2=0.

(t为参数),两曲线相交

(Ⅱ)直线l的参数方程为:(t为参数),

代入y2=4x,得到则 t1+t2=12

,设M,N对应的参数分别为t1,t2,

,t1?t2=48,∴|PM|+|PN|=|t1+t2|=

2.(2018?乐山二模)已知圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,直线l的参数方程为 (t为参数),

点A的极坐标为(,),设直线l与圆C交于点P、Q两点.

(1)写出圆C的直角坐标方程;(2)求|AP|?|AQ|的值.

解:(1)圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ 即ρ2=2ρcosθ,即 (x﹣1)2+y2=1,表示以C(1,0)为圆心、半径等于1的圆.

(2)∵点A的直角坐标为(,),∴点A在直线 (t为参数)上.

把直线的参数方程代入曲线C的方程可得 t2+

t﹣=0.

由韦达定理可得 t1?t2=﹣<0,根据参数的几何意义可得|AP|?|AQ|=|t1?t2|=.

3.(2018?西宁模拟)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,已知直线l的极坐标方程为

ρcosθ+ρsinθ﹣

=0,C的极坐标方程为ρ=4sin(θ﹣

).

(I)求直线l和C的普通方程;

(II)直线l与C有两个公共点A、B,定点P(2,﹣

解:(I)直线l的极坐标方程为

ρcosθ+ρsinθ﹣

=0,所以:直线l的普通方程为:

),求||PA|﹣|PB||的值.

因为圆C的极坐标方程为为ρ=4sin(θ﹣),所以圆C的普通方程:

(II)直线l:的参数方程为:(t为参数),

代入圆C2的普通方程则:||PA|﹣|PB||=

:消去x、y整理得:t2﹣9t+17=0,t1+t2=9,t1t2=17, ,=

4.(2018?内江三模)在直角坐标系xOy中,直线l过点P(1,﹣2),倾斜角为.以坐标原点O为

极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,直线l与曲线C交于A,B两点.

(Ⅰ)求直线l的参数方程(设参数为t)和曲线C的普通方程;(Ⅱ)求

解:(Ⅰ)∵直线l过点P(1,﹣2),倾斜角为

的值.

∴直线l以t为参数的参数方程为,(t为参数)…(3分)

∵曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ.∴曲线C的普通方程为(x﹣2)2+y2=4.…(5分) (Ⅱ)将直线l的参数方程

,(t为参数)代入曲线C的普通方程(x﹣2)2+y2=4,

,…(6分)设A,B两点对应的参数为t1,t2,

∵点P在曲线C的左下方,∴|PA|=t1,|PB|=t2,…(8分) ∴

=

=

=3

.…(10分)

5.(2018?上饶三模)已知直线l过点P(1,0),且倾斜角为α,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=4cosθ. (1)求圆C的直角坐标系方程及直线l的参数方程; (2)若直线l与圆C交于A,B两点,求

解:(1)由ρ=4cosθ,得ρ2=4ρcosθ,即x2+y2=4x,所以圆C的直角坐标方程为(x﹣2)2+y2=4, 直线l过点P(1,0),且倾斜角为α,所以直线l的参数方程为(2)将

(t为参数).

的最大值和最小值.

代入(x﹣2)2+y2=4,得t2﹣2tcosα﹣3=0,△=(2tcosα)2+12>0,

设A,B两点对应的参数分别为t1,t2,则

=

因为cosα∈[﹣1,1],所以

6.(2018?武昌区校级模拟)以直角坐标系的原点O为极点,以x轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位,已知直线l的参数方程为为ρcos2θ=4sinθ. (1)若

,求直线l的普通方程和曲线C的直角坐标方程;

(t为参数,0≤α<π),曲线C的极坐标方程

的最大值为,最小值为

(2)设直线l与曲线C相交于A,B两点,当α变化时,求|AB|的最小值.

解:(1)当

时,由直线l的参数方程

消去t得

即直线l的普通方程为

;因为曲线过极点,由ρcos2θ=4sinθ,得(ρcosθ)2=4ρsinθ,

所以曲线C的直角坐标方程为x2=4y.

(2)将直线l的参数方程代入x2=4y,得t2cos2α﹣4tsinα﹣8=0, 由题意知则∴

,设A,B两点对应的参数分别为t1,t2, , =

=.

,cos2α∈(0,1],

当cos2α=1,即α=0时,|AB|的最小值为

7.(2018?洛阳一模)在极坐标系中,已知圆C的圆心C((Ⅰ)求圆C的极坐标方程; (Ⅱ)若α∈[0,

),直线l的参数方程为

,),半径r=.

(t为参数),直线l交圆C于A、B两点,求

弦长|AB|的取值范围.

解:(Ⅰ)∵C(

)的直角坐标为(1,1),∴圆C的直角坐标方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=3.

化为极坐标方程是ρ2﹣2ρ(cosθ+sinθ)﹣1=0 …(5分) (Ⅱ)将

2

代入圆C的直角坐标方程(x﹣1)2+(y﹣1)2=3,得(1+tcosα)2+(1+tsinα)

=3,

即t2+2t(cosα+sinα)﹣1=0.∴t1+t2=﹣2(cosα+sinα),t1?t2=﹣1. ∴|AB|=|t1﹣t2|=∵α∈[0,

),∴2α∈[0,

=2),∴2,2

≤|AB|<2

即弦长|AB|的取值范围是[2

)…(10分)

8.(2018?新课标Ⅱ)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为参数方程为

,(t为参数).

,(θ为参数),直线l的

(1)求C和l的直角坐标方程;

(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率.

解:(1)曲线C的参数方程为直线l的参数方程为

(θ为参数),转换为直角坐标方程为:

(t为参数).转换为直角坐标方程为:sinαx﹣cosαy+2cosα﹣sinα=0.

+

=1

(2)把直线的参数方程代入椭圆的方程得到:

整理得:(4cos2α+sin2α)t2+(8cosα+4sinα)t﹣8=0,则:由于(1,2)为中点坐标, ①当直线的斜率不存时,x=1.

②当直线的斜率存在时,即:直线l的斜率为﹣2.

,则:8cosα+4sinα=0,解得:tanα=﹣2,

9.(2018?合肥二模)已知过点P(0,﹣1)的直线l的参数方程为(t为参数),在以坐标

原点O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的方程为2asinθ﹣ρcos2θ=0(a>0). (Ⅰ)求曲线C的直角坐标方程;

(Ⅱ)若直线l与曲线C分别交于点M,N,且|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,求a的值.

解(Ⅰ)曲线C的方程为2asinθ﹣ρcos2θ=0(a>0).∴2aρsinθ﹣ρ2cos2θ=0.即x2=2ay(a>0). (Ⅱ)将

代入x2=2ay,得

,得

∵a>0,∴解①得即∵

,∴

.∵|PM|,|MN|,|PN|成等比数列,∴|MN|2=|PM|?|PN|, ,∴

,即

,解得a=0或

10.(2018?芜湖模拟)在平面直角坐标系xOy中,曲线C1过点P(a,1),其参数方程为

(t

为参数,a∈R),以坐标原点为极点,以x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+2cosθ﹣ρ=0.

(1)写出曲线C1的普通方程和曲线C2的直角坐标方程;

(2)已知曲线C1和曲线C2交于A,B两点(P在A,B之间),且|PA|=2|PB|,求实数a的值. 解:(1)∵曲线C1过点P(a,1),其参数方程为

(t为参数,a∈R),

消参得曲线C1的普通方程为x+y﹣a﹣1=0,∵曲线C2的极坐标方程为ρcos2θ+2cosθ﹣ρ=0. 两边同乘ρ得ρ2cos2θ+2ρcosθ﹣ρ2=0,即y2=2x.………(5分) (2)将曲线C1的参数方程代入曲线C2:y2=2x,得

+2

+1﹣2a=0,

设A,B对应的参数为t1,t2,由题意得|t1|=2|t2|,且P在A,B之间,则t1=﹣2t2,

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